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Economic and Environmental Evaluation Method and Suitable Location Map for the Bifacial Photovoltaic Modules

Research Project

Project/Area Number 19K04358
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 21010:Power engineering-related
Research InstitutionUniversity of Fukui

Principal Investigator

Ito Masakazu  福井大学, 学術研究院工学系部門, 准教授 (80444115)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 林 泰弘  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (40257209)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Keywords両面受光型太陽電池 / 垂直設置 / ライフサイクルアセスメント / GIS / 砂漠 / 地理情報システム / 天空率 / 乾燥地
Outline of Research at the Start

太陽電池に積層する乾燥地の砂への対応として垂直設置法があるが,実際の効果は良く分かっていない。ここでは,地面反射成分に影響する自己影の推定手法と,東西に向けた事による影の影響を評価する手法の開発を行い,ライフサイクルアセスメント(LCA)と地理情報システム(GIS)を組合せて乾燥地での利用価値を明らかにし,地図と組み合わせて普及を促進する。

Outline of Final Research Achievements

Vertically installed bifacial photovoltaic system (VBi-PV) is attracted, because it can reduce sand and snow accumulation on the PV surface, and effective land utilization. This study proposed three methods. They are (1) View factor model, (2) Land reflection model considering shadow on the ground, and (3) Suitable world map by Life-Cycle Assessment and GIS. By using these method, effectiveness of the VBi-PV was verified.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

既存の太陽電池の入射光に関する研究が傾斜設置されたメガソーラ等に関する研究に対し,近年急速に普及が進む両面受光型太陽電池(両面PV)は裏面からも受光するため,裏面への入射光の推定モデルが求められている。特に,前後のモジュールによって散乱日射量が遮られる点や,地面反射成分の自己影による減少は通常の設置方法では影響が少ないためほとんど研究されてこなかった。本研究で開発した視野度推定手法や角度表現モデルにより既存の手法より高精度で発電量を推定できることから,PV事業者の事業性把握や,電力システムの安定した運営に貢献できると考えられる。

Report

(5 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2022 2021 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] モンゴル国立大学(モンゴル)

    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Estimation of Rear Side Irradiance of Vertical Installed Bifacial PV module considering shadow and Sky View Factor2022

    • Author(s)
      Amirul Naim, Ryuto Shigenobu, Masakazu Ito, Yuki Tsuno, Takashi Oozeki
    • Organizer
      PVSEC-33
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 中規模太陽光発電システムの環境性評価2022

    • Author(s)
      高橋沙里, 重信颯人、伊藤雅一
    • Organizer
      日本太陽エネルギー学会 2022年度研究発表会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 垂直設置した両面PVモジュールの影と天空率を考慮した裏面日射強度の推定2022

    • Author(s)
      ナイム,重信颯人、伊藤雅一、津野裕紀、大関崇
    • Organizer
      日本太陽エネルギー学会 2022年度研究発表会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 影とクラスタを考慮した地上設置型両面太陽光発電システムのライフサイクルアセスメント2022

    • Author(s)
      高橋沙里,重信颯人、伊藤雅一
    • Organizer
      令和5年電気学会全国大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 垂直設置した両面PVモジュールの影と天空率を考慮した裏面日射強度の推定2022

    • Author(s)
      嶋田圭吾,重信颯人,伊藤雅一,津野裕紀,大関崇
    • Organizer
      令和4電気学会全国大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Optimization Method of Installation Distance of Bifacial PV Modules Considering Cost, Shadow and Cluster2021

    • Author(s)
      Yuki Sado, Ryuto Shigenobu, Masakazu Ito
    • Organizer
      31st International Photovoltaic Science and Engineering Conference (PVSEC-31)
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 両面受光型太陽電池の発電量への影とクラスタの影響2021

    • Author(s)
      佐戸佑気,重信颯人,伊藤雅一
    • Organizer
      若手研究者発表会(日本太陽エネルギー学会)
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 影とクラスタを考慮した離隔距離最適化手法による両面受光型太陽電池のコスト最適設置間隔2021

    • Author(s)
      佐戸佑気,重信颯人,伊藤雅一
    • Organizer
      令和3年電気学会電力・エネルギー部門大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 影考慮のための形態係数を用いた両面PVモジュールの裏面日射強度の推定2021

    • Author(s)
      野坂良輔,重信颯人、伊藤雅一
    • Organizer
      令和3年電気学会全国大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 影を考慮したビューファクタとクラスタによる両面受光型太陽電池の離隔距離最適化手法2020

    • Author(s)
      佐戸佑気,重信颯人,伊藤雅一
    • Organizer
      令和2年電気学会電力・エネルギー部門大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Output Estimation Method of Bifacial PV Modules Considering Cluster and Sight Factor and Optimal PV Array Separation Distance2020

    • Author(s)
      Yuki Sado, Ryuto Shigenobu, Masakazu Ito
    • Organizer
      PVSEC-30
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 太陽電池モジュールにかかる影とセル配置を考慮した発電量に関する予備検討2019

    • Author(s)
      佐戸 佑気,重信 颯人,伊藤 雅一
    • Organizer
      日本太陽エネルギー学会研究発表会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Remarks] 福井大学電力システム研究室

    • URL

      http://fuee.u-fukui.ac.jp/~pws/

    • Related Report
      2019 Research-status Report

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2024-01-30  

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